JPH08220862A

JPH08220862A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08220862A
Application number: JP7053468A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Karasawa; 和典唐沢
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1996-08-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】従来のトナー撹拌手段を有するものに比して
小型であり、且つ、トナーボトルからトナーホッパへの
トナー供給量が変動した場合でもトナーの滞留しすぎに
よるトナー搬送スクリューのロック状態の発生、及びト
ナー不足によるトナー補給ムラの発生を防止することが
できるトナー補給装置を備えた画像形成装置を提供す
る。【構成】トナーホッパ７を、感光体軸方向に延在する
ケース７１と、トナーボトル９からのトナーを受け入れ
るようにケース７１の感光体軸方向の一方の端部に形成
されたトナー受け口７２と、トナーを他方の端部に向け
て搬送するトナー搬送スクリュー７３と、トナー搬送ス
クリュー７３のトナー搬送路のトナーの有無を検知する
トナーセンサ７４とにより構成し、トナー補給時にトナ
ーセンサ７４によるトナーの有無の検知を行い、トナー
センサ７４の検知結果に基づいて、トナーボトル９の回
転駆動時間の設定を変更する制御部を設けたことを特徴
とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは現像
器に補給するトナーを一時的に貯溜するトナー貯溜部
と、該トナー貯溜部から現像器にトナーを補給するトナ
ー補給手段と、着脱自在のトナー容器と、装着されたト
ナー容器から該トナー貯溜部にトナーを供給するトナー
供給手段とを有するトナー補給装置を備えた画像形成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置において現
像器にトナーを補給する場合、補給用トナーが充填され
たトナーボトルやトナーカートリッジ等のトナー容器を
装置にセットし、このトナー容器内のトナーをトナー貯
溜部に供給して一時的に貯溜し、このトナー貯溜部内の
トナーを現像器内に補給することが一般的に行われてい
る。そして、このようなトナー補給を行う画像形成装置
のトナー貯溜部は、トナーを一時的に貯溜するととも
に、像担持体表面移動方向と直交する方向にトナーを均
一に分布させるトナー撹拌手段を設けるための容積を有
するスペースを有していた。

【０００３】近年、画像形成装置の小型化が要求される
につれて、上記トナー貯溜部の容積を極力小さくするこ
とが求められるようになってきた。そこで、本出願人
は、上記トナー貯溜部に小型化に対応すべく、トナー容
器からトナーを受けるためのトナー受け口を像担持体表
面移動方向と直交する方向の一方の端部に有するケー
ス、及び該トナー受け口で受けたトナーを該ケース内の
他方の端部に搬送するトナー搬送手段という最小限の構
成要素でトナー貯溜部を構成した画像形成装置のトナー
補給装置を提案した（特願平６−１２１８３６号参
照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記提案の
画像形成装置のトナー補給装置においては、トナー貯溜
部のケース内のトナーが上記他方の端部に向けて一方向
にのみ搬送されるので、トナー容器からのトナー供給量
が多すぎた場合、トナー補給手段で現像器内に補給しき
れなかったトナーがトナー搬送終端部で累積し、ついに
は溜まり過ぎてしまいトナー搬送手段の動きがロックし
てしまう状態（以下「ロック状態」という）が発生して
しまう。このロック状態が発生しているときは、トナー
搬送手段に駆動力が伝達されているにもかかわらず、そ
のトナー搬送手段が動きが停止しているため、トナー搬
送手段やその駆動系の破損の原因となる恐れがある。

【０００５】上記ロック状態の発生を防止するために、
本出願人は、トナー滞留部から現像器内へのトナー補給
後、一定時間経過後にトナー容器からトナー滞留部への
トナー供給動作を行うものを提案した（特願平６−１２
１８３６号参照）。しかしながら、この構成の場合に
は、トナー容器からのトナー供給量が減少すると著しい
補給ムラがでてしまう恐れがあることがわかった。すな
わち、上記ロック状態の発生をさけるためには、トナー
容器からトナー滞留部に供給されたトナーが最大のとき
でもトナー滞留部から現像器内へ補給しきれるように、
トナー滞留部へのトナー供給条件を設定している。とこ
ろが、トナー容器からトナ滞留部へのトナー供給動作１
回当たりのトナー供給量は一定ではなく、同じトナー供
給動作を行ったとしても、トナー容器内部のトナー量に
よって変化してしまう場合がある。したがって、トナー
容器からのトナー供給量が減少した場合には、そのトナ
ーが像担持体表面移動方向と直交する方向におけるトナ
ー補給手段の全域に行き渡らず、ケース内のトナー搬送
手段の途中でなくなり、補給ムラの原因になってしまう
のである。

【０００６】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、従来のトナー撹拌手
段を有するものに比して小型であり、且つ、トナー容器
からトナー滞留部へのトナー供給量が変動した場合でも
トナーの滞留しすぎによるトナー搬送手段のロック状態
の発生、及びトナー不足によるトナー補給ムラの発生を
防止することができるトナー補給装置を備えた画像形成
装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、現像器に補給するトナーを一時
的に貯溜するトナー貯溜部と、該トナー貯溜部から現像
器にトナーを補給するトナー補給手段と、着脱自在のト
ナー容器と、装着されたトナー容器から該トナー貯溜部
にトナーを供給するトナー供給手段とを有するトナー補
給装置を備えた画像形成装置において、該トナー貯溜部
を、像担持体表面の移動方向と直交する方向に延在する
ケースと、該トナー容器から排出されるトナーを受け入
れるように該ケースの該直交する方向の一方の端部に形
成されたトナー受け口と、該トナー受け口から受け入れ
たトナーを該直交する方向の他方の端部に向けて搬送す
るトナー搬送手段と、該トナー搬送手段のトナー搬送路
におけるトナーの有無を検知するトナー検知手段とによ
り構成し、該トナー補給手段によるトナー補給時に該ト
ナー検知手段によるトナーの有無の検知を行い、該トナ
ー検知手段の検知結果に基づいて、該トナー供給手段の
動作時間の設定を変更する制御手段を設けたことを特徴
とするものである。

【０００８】請求項２の発明は、現像器に補給するトナ
ーを一時的に貯溜するトナー貯溜部と、該トナー貯溜部
から現像器にトナーを補給するトナー補給手段と、着脱
自在のトナー容器と、装着されたトナー容器から該トナ
ー貯溜部にトナーを供給するトナー供給手段とを有する
トナー補給装置を備えた画像形成装置において、該トナ
ー貯溜部を、像担持体表面移動方向と直交する方向に延
在するケースと、該トナー容器から排出されるトナーを
受け入れるように該ケースの該直交する方向の一方の端
部に形成されたトナー受け口と、該トナー受け口から受
け入れたトナーを該直交する方向の他方の端部に向けて
搬送するトナー搬送手段とにより構成し、新しいトナー
容器の装着後の該トナー供給手段の動作時間の積算値に
基づいて、該トナー供給手段の動作時間の設定を変更す
る制御手段を設けたことを特徴とするものである。

【０００９】請求項３の発明は、現像器に補給するトナ
ーを一時的に貯溜するトナー貯溜部と、該トナー貯溜部
から現像器にトナーを補給するトナー補給手段と、着脱
自在のトナー容器と、装着されたトナー容器から該トナ
ー貯溜部にトナーを供給するトナー供給手段とを有する
トナー補給装置を備えた画像形成装置において、該トナ
ー貯溜部を、像担持体表面移動方向と直交する方向に延
在するケースと、該トナー容器から排出されるトナーを
受け入れるように該ケースの該直交する方向の一方の端
部に形成されたトナー受け口と、該トナー受け口から受
け入れたトナーを該直交する方向の他方の端部に向けて
搬送するトナー搬送手段と、該トナー搬送手段のトナー
搬送路におけるトナーの有無を検知するトナー検知手段
とにより構成し、該トナー補給手段によるトナー補給時
に該トナー検知手段によるトナーの有無の検知を行い、
該トナー検知手段の検知結果に基づいて、該トナー供給
手段の動作間隔の設定を変更する制御手段を設けたこと
を特徴とするものである。

【００１０】請求項４の発明は、現像器に補給するトナ
ーを一時的に貯溜するトナー貯溜部と、該トナー貯溜部
から現像器にトナーを補給するトナー補給手段と、着脱
自在のトナー容器と、装着されたトナー容器から該トナ
ー貯溜部にトナーを供給するトナー供給手段とを有する
トナー補給装置を備えた画像形成装置において、該トナ
ー貯溜部を、像担持体表面移動方向と直交する方向に延
在するケースと、該トナー容器から排出されるトナーを
受け入れるように該ケースの該直交する方向の一方の端
部に形成されたトナー受け口と、該トナー受け口から受
け入れたトナーを該直交する方向の他方の端部に向けて
搬送するトナー搬送手段とにより構成し、新しいトナー
容器の装着後の該トナー供給手段の動作時間の積算値に
基づいて、該トナー供給手段の動作間隔の設定を変更す
る制御手段を設けたことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】請求項１乃至４の画像形成装置においては、ト
ナー供給手段によってトナー容器からトナー受け口を通
してトナー滞留部のケースの一方の端部にトナーが供給
される。このケースの一方の端部のトナーは、像担持体
表面移動方向と直交する方向のトナ補給手段の全域にわ
たって分布するように、トナー搬送手段によって他の端
部に向けて搬送される。そして、トナー滞留部のケース
内のトナーは、トナー補給手段によって現像器内に補給
される。

【００１２】特に、請求項１の画像形成装置において
は、上記現像器へのトナー補給が行われている間、トナ
ー検知手段によって上記トナー搬送手段のトナー搬送路
におけるトナーの有無が検知される。そして、このトナ
ー検知手段によるトナーあり検知時間は前回のトナー滞
留部へのトナー供給時からトナーなしが検知されるまで
積算することができる。

【００１３】上記トナーあり検知時間の積算値は、前回
のトナー滞留部へのトナー供給量に応じて変化する。例
えば、上記トナー供給量が多かった場合はトナーあり検
知時間の積算値が大きくなり、逆に少なかった場合はト
ナーあり検知時間の積算値が小さくなる。従って、上記
トナー検知手段の検知結果すなわち上記トナーあり検知
時間の積算値と、あらかじめ実験などで求めたトナーあ
り検知時間の積算値とトナー滞留部へのトナー供給量と
の間の関係を示すデータとを用いて、前回のトナー供給
手段によって実際に供給されたトナー供給量を算出する
ことができる。また、このトナー供給量の算出値と前回
のトナー供給手段の動作時間のデータから、前回のトナ
ー供給時におけるトナー供給手段の単位動作時間当りの
トナー供給量も算出することができる。

【００１４】上記前回のトナー供給量及びトナー供給手
段の単位動作時間当りのトナー供給量の算出値と、次の
トナー供給時のトナー滞留部への狙いのトナー供給量と
により、次にトナー滞留部へ供給すべきトナー供給量及
びそのためのトナー供給手段の動作時間を算出すること
ができる。そして、次のトナー供給手段の動作時間の設
定を該算出値に変更する。ここで、上記ねらいのトナー
供給量は、トナーの溜まりすぎによるロック状態の発生
及びトナー不足によるトナー補給ムラの発生がないよう
に設定する。

【００１５】そして、上記トナー検知手段でトナーなし
を検知した後に、上記算出したトナー供給量をトナー滞
留部に供給するように、上記設定が変更された動作時間
だけトナー供給手段を動作させる。このトナー供給によ
り、トナー滞留部内のトナー量がほぼねらいのトナー量
になり、トナーの溜まりすぎによるロック状態の発生及
びトナー不足によるトナー補給ムラの発生を未然に防止
することができる。

【００１６】また特に、請求項２の画像形成装置におい
ては、新しいトナー容器の装着後のトナー供給手段の動
作時間の積算値に応じてトナー滞留部に一定量のトナー
を供給するための該トナー供給手段の動作時間が変化す
ることに着目し、新しいトナー容器の装着後のトナー供
給手段の動作時間の積算値に基づいて、該トナー供給手
段の動作時間の設定を変更している。すなわち、上記ト
ナー供給手段の動作時間の積算値と、あらかじめ実験な
どで求めたトナー供給手段の動作時間の積算値とトナー
滞留部へのトナー供給量との間の関係を示すデータとを
用いて、現時点におけるトナー滞留部に一定量のトナー
を供給するためのトナー供給手段の動作時間を算出する
ことができる。そして、次のトナー供給手段の動作時間
の設定を該算出値に変更する。

【００１７】そして、上記一定量のトナーがトナー滞留
部から現像器内に補給されたとき、すなわち上記一定量
だけトナー滞留部内のトナーが減少したとき、上記設定
が変更された動作時間だけトナー供給手段を動作させ
る。このトナー供給により、トナー滞留部内のトナー量
がほぼねらいのトナー量になり、トナーの溜まりすぎに
よるロック状態の発生及びトナー不足によるトナー補給
ムラの発生を未然に防止することができる。

【００１８】また特に、請求項３の画像形成装置におい
ては、上記請求項１の画像形成装置とは異なり、トナー
容器からトナー滞留部への各トナー供給動作時のトナー
供給手段の動作時間を一定時間に設定し、一定のトナー
供給量が供給されるようにしている。そして、トナー検
知手段の検知結果に基づいて上記トナー供給手段の動作
間隔の設定を変更している。すなわち、上記トナー検知
手段のトナーあり検知時間の積算値と、あらかじめ実験
などで求めたトナーあり検知時間の積算値とトナー滞留
部へのトナー供給量との間の関係を示すデータとを用い
て、上記一定時間のトナー供給手段の動作によってトナ
ー滞留部に実際に供給されたトナー供給量を算出するこ
とができる。そして、上記前回のトナー供給量の算出値
と、単位時間当りの現像器へのトナー補給量のデータと
により、前回のトナー供給動作からトナー滞留部内のト
ナーが減少してトナー供給を必要とする次のトナー供給
動作まで動作間隔を算出して新たに設定することができ
る。ここで、上記トナー供給を必要とするまでの時間と
は、トナー滞留部内のトナー量がトナーの溜まりすぎに
よるロック状態の発生及びトナー不足によるトナー補給
ムラの発生の恐れがある程度のトナー量まで減少する時
間をいい、トナー滞留部内のトナーが上記トナー供給手
段の１回のトナー供給動作で供給される一定のトナー供
給量だけ減少するまでの時間に相当する。

【００１９】そして、上記新たに設定した動作間隔に基
づいた動作タイミングで、上記一定のトナー供給量のト
ナー供給を行うようにトナー供給手段を動作させる。こ
のトナー供給により、トナー滞留部内のトナー量がほぼ
ねらいのトナー量になり、トナーの溜まりすぎによるロ
ック状態の発生及びトナー不足によるトナー補給ムラの
発生を未然に防止することができる。

【００２０】また特に、請求項４の画像形成装置におい
ては、上記請求項３の画像形成装置とは異なり、新しい
トナー容器の装着後のトナー供給手段の動作時間の積算
値に応じてトナー滞留部に一定量のトナーを供給するた
めの該トナー供給手段の動作時間が変化することに着目
し、新しいトナー容器の装着後のトナー供給手段の動作
時間の積算値に基づいて、該トナー供給手段の動作間隔
の設定を変更している。すなわち、上記トナー供給手段
の動作時間の積算値と、あらかじめ実験などで求めたト
ナー供給手段の動作時間の積算値とトナー滞留部へのト
ナー供給量との間の関係を示すデータとを用いて、現時
点における上記一定時間のトナー供給手段の動作によっ
てトナー滞留部に実際に供給されるトナー供給量を算出
することができる。そして、上記前回のトナー供給量の
算出値と、単位時間当りの現像器へのトナー補給量のデ
ータとにより、前回のトナー供給動作からトナー滞留部
内のトナーが減少してトナー供給を必要とする次のトナ
ー供給動作まで動作間隔を算出して新たに設定すること
ができる。

【００２１】そして、上記新たに設定した動作間隔に基
づいた動作タイミングで、上記一定のトナー供給量のト
ナー供給を行うようにトナー供給手段を動作させる。こ
のトナー供給により、トナー滞留部内のトナー量がほぼ
ねらいのトナー量になり、トナーの溜まりすぎによるロ
ック状態の発生及びトナー不足によるトナー補給ムラの
発生を未然に防止することができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機（以下「複写機」という）に適用した一実施例に
ついて説明する。まず、実施例に係る複写機全体の概略
構成及び動作について説明する。図１は同複写機の概略
構成図である。図１において、静電潜像が形成される像
担持体としてのドラム状の感光体１が回転可能に取り付
けられており、その周囲にはコロナ帯電器２、現像器
３、転写装置（転写チャージャ）４、クリーニング装置
５、除電装置（除電ランプ）６等が配設されている。

【００２３】上記現像器３はトナーとキャリアからなる
いわゆる２成分現像剤を用いる乾式現像方式を採用した
現像器であり、この現像器３の内部には、現像ローラ３
１、現像用羽根車３２、混合ローラ３３、セパレータ３
４、横撹拌スクリュウ３５、混合ローラ３３の直下に位
置する現像器３内部のトナー濃度を検出するためのトナ
ー濃度センサ（以下「Ｔセンサ」という）３６等が設け
られている。（以下、余白）

【００２４】上記構成の複写機において、感光体１がコ
ロナ帯電器２により一様に帯電された後、像露光される
ことにより、感光体１上には現像の画像に対応した静電
潜像が形成される。現像器３内では、現像剤が撹拌され
ることにより、トナーがキャリアとの摩擦帯電で静電潜
像に付着するような極性に帯電する。この帯電した現像
剤は現像ローラ３１によって汲み上げられ、感光体１の
表面と接触する。この接触の際に、感光体１上の静電潜
像の現像が行われる。この現像によって感光体１上に形
成されたトナー像は、転写装置４によって転写紙上に転
写され、図示しない定着装置によって転写紙上に溶着さ
れ、転写紙が機外に排出される。転写後の感光体１の表
面はクリーニング装置５によってクリーニングされ、除
電ランプ６によって除電された後、再び帯電されて作像
が繰り返される。

【００２５】このような作像動作により現像器３内の現
像剤のトナーは消費されていくが、Ｔセンサ３６で検知
した現像器３内のトナー濃度が所定値からずれたら、そ
のずれ量に応じて後述するトナー補給装置により現像器
３内にトナーが補給されるので画像濃度が一定に保たれ
る。

【００２６】次に、現像器３にトナーを補給するトナー
補給装置の構成について説明する。このトナー補給装置
は現像器３の混合ローラ３３の上方に取り付けられ、現
像器３に補給するトナーを一時的に貯溜するトナー貯溜
部としてのトナーホッパ７と、該トナーホッパ７から現
像器３にトナーを補給するトナー補給手段としてのトナ
ー補給ローラ８及びその駆動装置と、着脱自在のトナー
容器としてのトナーボトル９と、装着されたトナーボト
ル９からトナーホッパ７にトナーを供給するトナー供給
手段としてのトナーボトル駆動装置（図１では不図示）
とにより構成されている。

【００２７】図２はトナーホッパ７の斜視図であり、図
３（ａ），（ｂ）は同トナーホッパ７の右側面透視図及
び正面断面図である。このトナーホッパ７は、感光体表
面移動方向と直交する方向（以下「感光体軸方向」とい
う）に延在するケース７１と、トナーボトル９から排出
されるトナーを受け入れるように該ケース７１の感光体
軸方向の一方の端部（図１の手前側端部）に形成された
トナー受け口７２と、該トナー受け口７２から受け入れ
たトナーを感光体軸方向の他方の端部（図１の奥側端
部）に向けて搬送するトナー搬送手段としてのトナー搬
送スクリュー７３及びその駆動装置と、トナー受け口７
２近傍のケース７１内のトナー搬送路におけるトナーの
有無を検知するトナー検知手段としてのトナーセンサ７
４とにより構成されている。

【００２８】上記ケース７１の現像器３の混合ローラ３
３に対向する位置には、現像器３へ連通するトナー補給
用の開口７１ａが形成され、この開口７１ａにトナー補
給ローラ８が回動自在に取り付けられている。また、ケ
ース７１には、トナー搬送スクリュー７３からケース７
１の一部で形成した樋部７１ｂを乗り越えてトナー補給
ローラ８上に落下したトナーをトナー補給ローラ８に設
けられた溝に挿入するための例えばモルトプレンからな
る挿入部材７５ａと、上記溝に挿入されたトナーをかき
とることで現像器３へトナーを落下させる例えばモルト
プレンからなる掻き取り部材７５ｂが取り付けられてい
る。

【００２９】また、トナー搬送スクリュー７３のスクリ
ュー羽根は手前から奥側にトナーを搬送するように形成
され、トナー補給ローラ８による補給位置からはみ出し
た奥側部分７３ｂのスクリュー羽根は、螺旋方向が手前
側と逆方向になるように形成され、奥側端部のトナーを
手前側に搬送してトナーを溜りにくくしている。また、
トナー搬送スクリュー７３の回転軸の奥側端部にはスク
リュウギア７３ａが、トナー補給ローラ８の回転軸の奥
側端部には補給ローラギア８ａが固設されており、スク
リュウギア７３ａと補給ローラギア８ａは互いにかみあ
っている。さらに、補給ローラギア８ａは、複写機本体
の駆動系の駆動モータ８１からの駆動力がクラッチ８１
ｂ（図３（ａ）では不図示）を介して伝達される本体ギ
ア８１ａにかみあっている。

【００３０】また、上記トナーセンサ７４は圧電振動子
を用いたものであり、トナー搬送路に面する検知面が圧
電振動子により振動し、その振動がトナー付着により妨
げられてトナーの有無を検知する。本実施例では、ＴＤ
Ｋ製のＴＳＰ１５Ｄタイプのトナーセンサを用いた。

【００３１】また、トナーボトル駆動装置１０は、トナ
ーボトル９を図示しないコロを介して保持するボトル保
持部１０１、トナーボトル９に回転駆動力を与えるトナ
ー容器駆動源としてのモータ１０２、トナーボトル９の
開口部を図示しない軸受を介して保持し、トナーホッパ
７側に排出口を有するボトル受部１０５が設けられてい
る。

【００３２】また、上記トナーボトル駆動装置１０に回
転自在かつ着脱自在にユーザの手で装着されるトナーボ
トル９は、例えば樹脂材料で成形された円筒系のボトル
からなり、その一端にはトナーをトナー補給装置７に供
給するための開口部９ｂが設けられている。また、トナ
ーボトル９の内周面には、収納されているトナーを開口
部９ｂの方向へと導く螺旋状のリブ９ａが形成されて
る。また、トナーボトル９の外周面には、モータ１０２
の駆動軸に固設されたギア１０３に噛み合って回転駆動
力が伝達される図示しないギアが設けられている。ま
た、ボトル受部１０５にはトナーボトル９の装着の有無
を検知するためのボトル検知スイッチ１０４が取り付け
られている。

【００３３】上記構成のトナー補給装置において、複写
機での作像動作が繰り返されて現像器３内のトナー濃度
が低下すると、前述のようにＴセンサ３６の検知結果に
基づいてトナー補給信号が後述の制御部１１から出力さ
れ、補給クラッチ８１ｂがオンとなりトナー搬送スクリ
ュー７３、トナー補給ローラ８が回転をはじめる。

【００３４】また、後で詳述するように上記トナーセン
サ７４の検知結果に基づいて制御部１１から出力される
トナーボトル駆動ＯＮ信号により、モータ１０２が回転
を始めてギア１０３等を介してトナーボトル９を回転さ
せる。上述したように、トナーボトル９の内周面面には
螺旋状のリブ９ａが設けられているため、この回転によ
り、トナーボトル９内に収納されていたトナーは徐々に
トナーボトル９の開口部９ｂの方向へと送り出され、ト
ナーホッパ７のトナー受け口７２へと排出される。

【００３５】上記トナー受け口７２から供給されたトナ
ーは、トナー搬送スクリュー７３によりトナーホッパー
７内を奥側に搬送される。トナーホッパ７内に搬送され
たトナーは、トナー搬送スクリュー７３により、感光体
軸方向に均一に分布するべく、感光体回転軸方向に樋７
１ｂに沿って搬送され樋７１ｂにほぼ均一に堆積する。
この後、堆積したトナーが一定量以上になると、トナー
が樋７１ｂからトナー補給ローラ８へと落下する。

【００３６】以上のように内部の撹拌機構を省いてトナ
ーホッパ７を構成することにより、従来より格段に小型
化したトナーホッパ７が得ることができた。ところが、
図５（ａ）に示すようにトナーボトル９の一定時間の駆
動によってトナーホッパ７に供給されるトナー供給量
は、トナーボトル９の新品の状態からの駆動時間の積算
値が大きくなってトナーボトル９内部のトナーが減少し
ていくと、大きく変化してしまうことがわかった。この
トナー供給量の変動によってトナーボトル９からのトナ
ー供給量とトナー補給ローラ８で現像器３内に補給する
トナー補給量がバランスしなくなると、トナー搬送スク
リュー７３の奥側端部でトナーが累積してロック状態が
発生したり、著しいトナー補給ムラが発生したりする恐
れがあることがわかった。

【００３７】そこで、本実施例では、トナーホッパ７へ
のトナー供給量とトナーホッパ７からのトナー補給量を
バランスさせて上記ロック状態やトナー補給ムラを回避
するために、次のようにトナー補給制御を行っている。

【００３８】図６は本実施例の複写機の制御系の要部の
ブロック図である。図６において制御部１１はＣＰＵ１
１１，ＲＯＭ１１２，ＲＡＭ１１３及びＩ／Ｏインター
フェース１１４等で構成されている。この制御部１１は
Ｉ／Ｏインターフェース１１４を介して、上記トナーセ
ンサ７４、補給クラッチ８１ｂ、ボトル駆動モータ１０
２、図示しない現像クラッチ等に接続されている。

【００３９】図７は本実施例のトナー補給制御のフロー
チャートである。まず、作像動作に先立って現像器３を
駆動するための現像クラッチをＯＮし、その１．１秒後
にＴセンサ３６で現像器３内のトナー濃度ＶＴを検知す
る（ステップ１，２）。次に、Ｔセンサ３６の出力値Ｖ
Ｔと制御基準値Ｖｒｅｆとに基づいてトナー補給時間す
なわちトナー補給ローラ８の駆動時間ａ＝ｆ（Ｖｒｅｆ
−ＶＴ）を算出する（ステップ３）。ここで、関数ａ＝
ｆ（Ｖｒｅｆ−ＶＴ）はあらかじめ実験等で求めてお
き、このａの値は例えば０〜１．２秒の範囲内で設定す
る。次に、トナー補給クラッチ８１ｂをＯＮして現像器
３へのトナー補給を開始するとともに、制御用のタイマ
ーＴをリセットし、トナーセンサ７４の検知タイミング
設定用のパラメータｎ（整数）をゼロにする（ステップ
４）。

【００４０】次に、トナー補給動作が終了するまでΔｔ
（例えば０．０２秒）ごとにトナーセンサ７４でトナー
ホッパ７内のトナー搬送路のトナーの有無を検知する
（ステップ５〜１０，ステップ１２，１３）。ステップ
７でトナーありと判断した場合は、トナーあり時間ｔ₁
を積算し、トナーなし時間ｔ₂をリセットし（ステップ
８、９）、上記所定のトナー補給時間ａのトナー補給動
作が終了したら、通常の作像動作に入る（ステップ１
０，１１）。

【００４１】一方、ステップ７でトナーなしと判断した
場合はトナーなし時間ｔ₂を積算し、上記所定のトナー
補給時間ａのトナー補給動作が終了したら、トナーセン
サ７４のトナー検知のばらつき等を考慮してトナーなし
時間ｔ₂が５秒以上か否かを判断する（ステップ１２〜
１５）。ここで、トナーなし時間ｔ₂が５秒以上の場合
のみ、ボトル駆動時間ｂを次の数１で示す数式で算出
し、その算出した時間ｂだけトナーボトル９を回転駆動
してトナーホッパ７にトナーを補給する（ステップ１
６，１７）。そして、トナーあり時間ｔ₁及びトナーな
し時間ｔ₂をリセットし、通常の作像動作に入る（ステ
ップ１８）。

【００４２】

【数１】ｂ＝｛（Ｍ−ｆa（ｔ₁））＋Ｍ｝／（ｆa
（ｔ₁）／ｂ’）

【００４３】上記数１で示す数式において、定数Ｍはト
ナーボトル９からトナーホッパ７への狙いのトナー供給
量であり、ｆa（ｔ₁）はトナーあり時間ｔ₁の積算値と
あらかじめ実験などで求めた図５（ｂ）に示すデータと
により算出した前回のトナー供給動作でトナーホッパ７
に供給されたトナー量であり、ｂ’は前回のトナー供給
動作時のトナーボトル９の駆動時間である。ここで、数
１の分母は前回のトナー供給時の単位時間当たりのトナ
ー供給量を示し、分子は次のトナー供給動作におけるト
ナーホッパ７への狙いのトナー供給量を示している。

【００４４】以上、本実施例によれば、トナー補給時に
検知したトナーセンサ７４のトナーあり時間ｔ₁の積算
値に基づいて前回のトナー供給時のトナー供給量を算出
し、トナーホッパ７内のトナー量が狙いのトナー量とな
るように、次のトナーボトル９の駆動時間の設定を変更
しているので、トナー搬送スクリュー７３以外の撹拌機
構を内部に持たない小型のトナーホッパ７においても、
ロック状態やトナー補給ムラを発生させることなく、常
に安定したトナー補給ができる。

【００４５】なお、上記実施例では、トナー補給時に検
知したトナーセンサ７４のトナーあり時間ｔ₁の積算値
に基づいて前回のトナー供給時のトナー供給量を算出し
ているが、これに代え、図８のフローチャートのステッ
プ５〜８に示すようにトナーボトル交換時から現時点ま
でのトナーボトル９の駆動時間の積算値に基づいて、一
定のトナー量を供給するためのトナーボトル駆動時間ｂ
＝ｆ（Ｂ）を求め、該一定のトナー量を現像器３に補給
したときに、算出した時間ｂだけトナーボトル９を駆動
するようにしてもよい。この変形例のトナー補給制御に
よっても、トナーホッパ７内のトナー量が狙いのトナー
量となるように、次のトナーボトル９の駆動時間の設定
を変更しているので、トナー搬送スクリュー７３以外の
撹拌機構を内部に持たない小型のトナーホッパ７におい
ても、ロック状態やトナー補給ムラを発生させることな
く、常に安定したトナー補給ができる。特に、本変形例
によれば、トナーセンサ７４を設ける必要がないので、
上記実施例の構成に比較して低コスト化を図ることがで
きる。

【００４６】本変形例に係る図８のフローチャートにお
いて、上記一定のトナー量はトナー補給ローラ８を５秒
間回転させたときに現像器３に補給されるトナー量に相
当する。また、上記し、一定のトナー量を供給するため
のトナーボトル駆動時間ｂ＝ｆ（Ｂ）は、あらかじめ実
験などで求めた図５（ｃ）のデータから求める。また、
このトナー補給制御では、図８のステップ９〜１４に示
すようにトナー交換時期を上記トナーボトル交換時から
現時点までのトナーボトル９の駆動時間Ｂの積算値に基
づいて決定している。このトナーボトル９の駆動時間Ｂ
の積算値が制御基準値Ｂ₀以上になったときに、トナー
ボトル９の交換を促す表示を行なっている。ここで、ス
テップ１２のトナーボトル９の交換の有無の判断は、上
記ボトル検知スイッチ１０４のＯＮ／ＯＦＦ出力に基づ
いて行なってもよく、トナーボトル９を交換するために
開け閉めする前カバーの開閉スイッチのＯＮ／ＯＦＦ出
力に基づいて行なっても良い。トナーボトル９の交換が
終了したら、通常の作像動作にはいる。

【００４７】また、上記実施例では、トナーホッパ７内
のトナー量が狙いのトナー量となるように、次のトナー
ボトル９の駆動時間の設定を変更しているが、これに代
え、図９のフローチャートのステップ１５〜１７に示す
ように、トナーボトル９の駆動間隔の設定を変更しても
良い。本変形例に係る図９のフローチャートにおいて、
トナー補給時に検知したトナーセンサ７４のトナーあり
時間ｔ₁の積算値とあらかじめ実験などで求めた図５
（ｂ）のデータとから求めた前回のトナー供給時のトナ
ー供給量ｆa（ｔ₁）を、次の数２に示す数式に代入し、
次のボトル駆動のタイミングを決めるパラメータＣを算
出する。このパラメータＣは、トナーセンサ７４でトナ
ーなしが検知された時点から、トナーホッパ７内のトナ
ーが減少して次にトナーボトル９の駆動が必要となるま
での時間である。ここで、Ｃ₁は単位時間当たりのトナ
ー補給量であり、Ｃ₂はトナーホッパ７によりきまる定
数である。

【００４８】

【数２】Ｃ＝ｆa（ｔ₁）／Ｃ₁＋Ｃ₂

【００４９】そして、トナー補給時に検知したトナーセ
ンサ７４のトナーなし時間ｔ₂の積算値が上記算出した
パラメータＣ以上になったときに、一定時間（例えば
１．１秒）だけトナーボトル９を回転駆動してトナーホ
ッパ７内が狙いのトナー量になるようにしている。この
ように変形例のトナー補給制御によれば、トナーホッパ
７内のトナー量が狙いのトナー量となるように、トナー
ボトル９の駆動間隔の設定を変更しているので、トナー
搬送スクリュー７３以外の撹拌機構を内部に持たない小
型のトナーホッパ７においても、ロック状態やトナー補
給ムラを発生させることなく、常に安定したトナー補給
ができる。

【００５０】また、図９のフローチャートに示すトナー
ボトル９の駆動間隔の設定を変更するトナー補給制御
も、図１０に示すようにトナーセンサ７４を用いずに行
なうことができる。図１０のフローチャートにおいて、
トナーボトル交換時から現時点までのトナーボトル９の
回転回数の積算値ｍとあらかじめ実験などで求めた図５
（ａ）のデータとから次のボトル駆動のタイミングを決
めるパラメータＤを算出する。このパラメータＤは、前
回のトナーボトル９の回転駆動すなわちトナー供給時点
から、トナーホッパ７内のトナーが減少して次にトナー
ボトル９の駆動が必要となるまでの時間である。

【００５１】この図１０のフローチャートのトナー補給
制御においても、トナーホッパ７内のトナー量が狙いの
トナー量となるように、トナーボトル９の駆動間隔の設
定を変更しているので、トナー搬送スクリュー７３以外
の撹拌機構を内部に持たない小型のトナーホッパ７にお
いても、ロック状態やトナー補給ムラを発生させること
なく、常に安定したトナー補給ができる。また、トナー
センサ７４を設ける必要がないので、上記図９の変形例
の構成に比較して低コスト化を図ることができる。ま
た、このトナー補給制御では、図１０のステップ９〜１
４に示すようにトナー交換時期を上記トナーボトル交換
時から現時点までのトナーボトル９の駆動回数ｍの積算
値に基づいて決定している。このトナーボトル９の駆動
時間ｍの積算値が制御基準値ｍ₀以上になったときに、
トナーボトル９の交換を促す表示を行なっている。

【００５２】なお、上記実施例は、トナーボトル９を回
転駆動させてトナーボトル９からトナーホッパ７にトナ
ー供給を行なっているが、本発明は、このトナーボトル
９に限定されることなく、他のトナーカートリッジ等の
トナー容器を用いるものや、トナー供給のためのトナー
容器の動作が異なるものにも適用できるものである。

【００５３】

【発明の効果】請求項１乃至４の発明によれば、トナー
補給装置のトナー貯溜部のケースの内部には、トナーを
一方向に搬送するトナー搬送手段を有してだけであるの
で、内部に撹拌機構を設けたものに比較してトナー貯溜
部を小型にできるという効果がある。

【００５４】特に、請求項１の発明によれば、トナー検
知手段の検知結果すなわち上記トナーあり検知時間の積
算値と、あらかじめ実験などで求めたトナーあり検知時
間の積算値とトナー滞留部へのトナー供給量との間の関
係を示すデータとを用いて、前回のトナー供給手段によ
って実際に供給されたトナー供給量、及び前回のトナー
供給時のトナー供給手段の単位動作時間当りのトナー供
給量を算出することができる。そして、この前回のトナ
ー供給量の総量及びトナー供給手段の単位動作時間当り
のトナー供給量の算出値と、トナー滞留部への狙いのト
ナー供給量とを用いて、次にトナー滞留部へ供給すべき
トナー供給量及びそのためのトナー供給手段の動作時間
を算出し、次のトナー供給手段の動作時間の設定を該算
出値に変更することにより、トナー供給手段による単位
時間当りのトナー供給量が変動する場合でも、トナー滞
留部のトナー量を安定して狙いのトナー量にすることが
でき、トナーの溜まりすぎによるロック状態の発生及び
トナー不足によるトナー補給ムラの発生を未然に防止す
ることができるという効果がある。

【００５５】また特に、請求項２の発明によれば、トナ
ー供給手段の動作時間の積算値と、あらかじめ実験など
で求めたトナー供給手段の動作時間の積算値とトナー滞
留部へのトナー供給量との間の関係を示すデータとを用
いて、現時点におけるトナー滞留部に一定量のトナーを
供給するためのトナー供給手段の動作時間を算出し、次
のトナー供給手段の動作時間の設定を該算出値に変更す
ることにより、トナー供給手段による単位時間当りのト
ナー供給量が変動する場合でも、トナー滞留部のトナー
量を安定して狙いのトナー量にすることができ、トナー
の溜まりすぎによるロック状態の発生及びトナー不足に
よるトナー補給ムラの発生を未然に防止することができ
るという効果がある。また、トナー検知手段を設ける必
要がないので、低コスト化を図ることができるという効
果がある。

【００５６】また特に、請求項３の発明によれば、トナ
ー検知手段のトナーあり検知時間の積算値と、あらかじ
め実験などで求めたトナーあり検知時間の積算値とトナ
ー滞留部へのトナー供給量との間の関係を示すデータと
を用いて、一定時間のトナー供給手段の動作によってト
ナー滞留部に実際に供給されたトナー供給量を算出する
ことができる。そして、上記前回のトナー供給量の算出
値と、単位時間当りの現像器へのトナー補給量のデータ
とにより、前回のトナー供給動作からトナー滞留部内の
トナーが減少してトナー供給を必要とする次のトナー供
給動作まで動作間隔を算出して新たに設定することがで
きるので、トナー供給手段による単位時間当りのトナー
供給量が変動する場合でも、トナー滞留部のトナー量を
安定して狙いのトナー量にすることができ、トナーの溜
まりすぎによるロック状態の発生及びトナー不足による
トナー補給ムラの発生を未然に防止することができると
いう効果がある。

【００５７】また特に、請求項４の発明によれば、トナ
ー供給手段の動作時間の積算値と、あらかじめ実験など
で求めたトナー供給手段の動作時間の積算値とトナー滞
留部へのトナー供給量との間の関係を示すデータとを用
いて、現時点における上記一定時間のトナー供給手段の
動作によってトナー滞留部に実際に供給されるトナー供
給量を算出することができる。そして、上記前回のトナ
ー供給量の算出値と、単位時間当りの現像器へのトナー
補給量のデータとにより、前回のトナー供給動作からト
ナー滞留部内のトナーが減少してトナー供給を必要とす
る次のトナー供給動作まで動作間隔を算出して新たに設
定することができるので、トナー供給手段による単位時
間当りのトナー供給量が変動する場合でも、トナー滞留
部のトナー量を安定して狙いのトナー量にすることがで
き、トナーの溜まりすぎによるロック状態の発生及びト
ナー不足によるトナー補給ムラの発生を未然に防止する
ことができるという効果がある。また、トナー検知手段
を設ける必要がないので、低コスト化を図ることができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る複写機の概略構成図。

【図２】同複写機のトナー補給装置のトナーホッパの斜
視図。

【図３】（ａ）は同トナーホッパの側面透視図。（ｂ）
は同トナーホッパの正面断面図。

【図４】同複写機のトナー補給装置のトナーボトル及び
トナーボトル駆動装置の部分断面図。

【図５】（ａ）は同トナー補給装置におけるトナーボト
ル駆動回数とトナーボトル１回転当りのトナー供給量と
の関係を示す特性図。（ｂ）は同トナー補給装置におけ
るトナーあり検知時間の積算値ｔ₁とトナーボトルから
のトナー供給量との関係を示す特性図。（ｃ）は同トナ
ー補給装置におけるトナーボトルの駆動時間の積算値と
一定のトナー量を供給するためのトナーボトルの駆動時
間との関係を示す特性図。

【図６】同複写機の制御系の要部のブロック図。

【図７】同複写機のトナー補給制御のフローチャート。

【図８】変形例に係るトナー補給制御のフローチャー
ト。

【図９】他の変形例に係るトナー補給制御のフローチャ
ート。

【図１０】更に他の変形例に係るトナー補給制御のフロ
ーチャート。

【符号の説明】

１感光体３現像器７トナーホッパ８トナー補給ローラ８ａ補給ローラギア９トナーボトル１０トナーボトル駆動装置１１制御部７１ケース７２トナー受け口７３トナー搬送スクリュー７３ａスクリューギア７４トナーセンサ１０２モータ１０３ギア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像器に補給するトナーを一時的に貯溜す
るトナー貯溜部と、該トナー貯溜部から現像器にトナー
を補給するトナー補給手段と、着脱自在のトナー容器
と、装着されたトナー容器から該トナー貯溜部にトナー
を供給するトナー供給手段とを有するトナー補給装置を
備えた画像形成装置において、該トナー貯溜部を、像担持体表面の移動方向と直交する
方向に延在するケースと、該トナー容器から排出される
トナーを受け入れるように該ケースの該直交する方向の
一方の端部に形成されたトナー受け口と、該トナー受け
口から受け入れたトナーを該直交する方向の他方の端部
に向けて搬送するトナー搬送手段と、該トナー搬送手段
のトナー搬送路におけるトナーの有無を検知するトナー
検知手段とにより構成し、該トナー補給手段によるトナー補給時に該トナー検知手
段によるトナーの有無の検知を行い、該トナー検知手段
の検知結果に基づいて、該トナー供給手段の動作時間の
設定を変更する制御手段を設けたことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項２】現像器に補給するトナーを一時的に貯溜す
るトナー貯溜部と、該トナー貯溜部から現像器にトナー
を補給するトナー補給手段と、着脱自在のトナー容器
と、装着されたトナー容器から該トナー貯溜部にトナー
を供給するトナー供給手段とを有するトナー補給装置を
備えた画像形成装置において、該トナー貯溜部を、像担持体表面移動方向と直交する方
向に延在するケースと、該トナー容器から排出されるト
ナーを受け入れるように該ケースの該直交する方向の一
方の端部に形成されたトナー受け口と、該トナー受け口
から受け入れたトナーを該直交する方向の他方の端部に
向けて搬送するトナー搬送手段とにより構成し、新しいトナー容器の装着後の該トナー供給手段の動作時
間の積算値に基づいて、該トナー供給手段の動作時間の
設定を変更する制御手段を設けたことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項３】現像器に補給するトナーを一時的に貯溜す
るトナー貯溜部と、該トナー貯溜部から現像器にトナー
を補給するトナー補給手段と、着脱自在のトナー容器
と、装着されたトナー容器から該トナー貯溜部にトナー
を供給するトナー供給手段とを有するトナー補給装置を
備えた画像形成装置において、該トナー貯溜部を、像担持体表面移動方向と直交する方
向に延在するケースと、該トナー容器から排出されるト
ナーを受け入れるように該ケースの該直交する方向の一
方の端部に形成されたトナー受け口と、該トナー受け口
から受け入れたトナーを該直交する方向の他方の端部に
向けて搬送するトナー搬送手段と、該トナー搬送手段の
トナー搬送路におけるトナーの有無を検知するトナー検
知手段とにより構成し、該トナー補給手段によるトナー補給時に該トナー検知手
段によるトナーの有無の検知を行い、該トナー検知手段
の検知結果に基づいて、該トナー供給手段の動作間隔の
設定を変更する制御手段を設けたことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項４】現像器に補給するトナーを一時的に貯溜す
るトナー貯溜部と、該トナー貯溜部から現像器にトナー
を補給するトナー補給手段と、着脱自在のトナー容器
と、装着されたトナー容器から該トナー貯溜部にトナー
を供給するトナー供給手段とを有するトナー補給装置を
備えた画像形成装置において、該トナー貯溜部を、像担持体表面移動方向と直交する方
向に延在するケースと、該トナー容器から排出されるト
ナーを受け入れるように該ケースの該直交する方向の一
方の端部に形成されたトナー受け口と、該トナー受け口
から受け入れたトナーを該直交する方向の他方の端部に
向けて搬送するトナー搬送手段とにより構成し、新しいトナー容器の装着後の該トナー供給手段の動作時
間の積算値に基づいて、該トナー供給手段の動作間隔の
設定を変更する制御手段を設けたことを特徴とする画像
形成装置。